1. Chapitre 4
3. Propriétés des sols (Biologiques)
Evolution des sols
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Cours Ecologie Générale 1 (S3) : Alifriqui (FSSM)
par Mohamed ALIFRIQUI
Enseignant chercheur
Faculté des Sciences Semlalia, Université Cadi Ayyad, Marrakech
Facteurs édaphiques :
Etude des sols
2. 2
Cours Ecologie Générale 1 (S3), Alifriqui (FSSM)
C : Propriétés biologiques
Plusieurs fonctions dépendent de l’activité biologique :
❖ Les transferts des nutriments du sol à la plante,
❖ la dissolution des minéraux issus de la roche mère,
❖ la minéralisation des matières organiques,
❖ la stabilisation de la structure du sol par la synthétisation des
substances organiques,
❖ la cohésion des agrégats
❖ et la formation de galeries pour aérer et créer de la porosité.
L’activité biologique a des conséquences directes sur les propriétés
physiques et chimiques des sols.
Les sols abritent plus d’un quart de toutes les espèces vivant sur Terre. On
ne compte pas moins de 260 millions d’individus par m² de sol ; soit une
masse globale équivalente à 12 vaches adultes par hectare. Une
communauté diverse et variée d’organismes du sol travaille jour et nuit
dans un remarquable effort de coordination qui permet la vie sur Terre.
Dans une zone de la taille d’un terrain de football, les organismes du sol
produisent chaque année de l’Humus dont le poids peut équivaloir à celui
de 25 voitures.
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Vitesse de minéralisation
Pour une bonne humification (=minéralisation) de la matière organique, il est très
important que la richesse en carbone et en azote se situe entre certaines
valeurs, car la microfaune, la microflore et la microfonge édaphiques, qui
agissent dans la décomposition et la minéralisation de la matière organique,
nécessitent du carbone comme source d'énergie, et de l'azote en tant
qu'intermédiaire dans la synthèse de leurs protéines. Si un de ces éléments
manque, la minéralisation ralentit voire s'arrête et, par conséquent, les végétaux
n'ont pas suffisamment d'éléments nutritifs pour leur développement et le sol
peut perdre une partie de sa structure.
La vitesse de minéralisation dépend donc du C/N de l'amendement, plus il est
élevé par rapport à celui du sol (environ égal à 10) plus la décomposition sera
lente. Par exemple, le lisier se minéralise plus rapidement que le fumier, qui lui-
même se minéralise plus rapidement que la paille.
Le rapport C/N ou rapport
massique carbone sur azote est
un indicateur qui permet de juger du degré
d'évolution de la matière organique, c'est-à-
dire de son aptitude à se décomposer plus ou
moins rapidement dans le sol.
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Le rapport C / N du sol varie fondamentalement en fonction du rapport C / N de la
matière organique végétale existante. Les légumineuses, par exemple, ont un
rapport C / N de 10, ce qui est très bénéfique pour le sol. On peut considérer qu'un
sol est fertile si la valeur du rapport C/N est d'environ 10.
Les microorganismes du sol (microfaune) ont eux-mêmes un rapport C/N moyen de
8. Ils consomment les deux tiers du carbone pour l'énergie (celui-ci est alors
transformé en dioxyde de carbone) et un tiers pour leur constitution. L'azote est
quant à lui presque seulement utilisé pour la constitution (protéine). L'équilibre
nutritionnel des microorganismes est donc situé à un rapport C/N de 24.
En dessous de ce rapport, l'azote est en excès et sera donc libéré, à la disponibilité
des plantes.
Au-dessus, de l'azote sera prélevé dans la solution du sol pour subvenir aux
besoins des microorganismes. D'où :
❖ C/N < 15 : production d'azote, la vitesse de décomposition s'accroît ; elle est à
son maximum pour un rapport C/N = 10
❖ 15 < C/N < 20 : besoin en azote couvert pour permettre une bonne
décomposition de la matière carbonée,
❖ C/N > 20 : pas assez d'azote pour permettre la décomposition du carbone (il y a
compétition entre l’absorption par les plantes et la réorganisation de la matière
organique par les microorganismes du sol, c'est le phénomène de "faim
d'azote"). L'azote est alors prélevé dans les réserves du sol. La minéralisation est
lente et ne restitue au sol qu'une faible quantité d'azote minéral.
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Types d’humus
Grossièrement, on peut distinguer 3 types d’humus :
❑Humus Mull, avec pH 5,5 à 8,5, C/N inferieur à 15. Excellente
minéralisation rapide, Sol riche et fertile.
❑Humus Moder, avec pH 4 à 5, C/N 15 à 25. Minéralisation moyenne à
lente, Sol peu fertile.
❑Humus Mor, avec pH 3,5 à 4,5, C/N supérieur à 25. Minéralisation très
lente, Sol très peu fertile, Faible activité biologique, avec accumulation de la
biomasse en surface de plusieurs années.
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Evolution des sols et migration des éléments solubles
L’évolution des sols dépend des processus de migration des éléments solubles, qui
vont être entrainer par l’eau est s’accumuler dans des horizons bien déterminés.
Selon le type de climat (sec ou humide), et le sens dominant du mouvement
dans le sol, on va distinguer deux types de migration des éléments solubles.
❖ Les migrations ascendantes, sont fréquentes dans les régions arides
ou semi-arides (climats arides), C’est dû à la forte évaporation de l’eau du
sol et de la nappe phréatique. Après l’évaporation de l’eau, les éléments
solubles se déposent à la surface du sol, formant ainsi une croute de
surface (ex : croute de sel, ou cuirasses ferrugineuses des sols tropicaux).
❖ Les migrations descendantes, sont fréquentes dans les régions à
forte pluviosité (climats humides). L’eau entraine les éléments solubles
dans ce cas en profondeur, pour s’accumuler dans un horizon bien
déterminé, appelé horizon alluvial (= horizon d’accumulation, Horizon B).
L’horizon de surface, qui a été lessivé, est appelé horizon éluvial (=
Horizon d’altération et de minéralisation, Horizon A)..
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Cours Ecologie Générale 1 (S3) : Alifriqui (FSSM)
Altération de la roche mère
Enrichissement en matière organique
Migration des éléments solubles
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Climat humide
Altération de la roche mère
Enrichissement en matière organique
Migration des éléments solubles
Type AC
Sol peu
évolué
Type ABC
Sol évolué
Migration
descendante
des éléments
solubles
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Climat aride et sec
Formation d’une
croute calcaire
en surface sous
un climat aride
